JP2015115040A - 車線逸脱抑制システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、本発明の実施形態における車両90は、カメラ12と、車速センサ14と、ヨーレートセンサ16と、舵角センサ18と、車線逸脱抑制システムとしての運転支援ECU(Electronic Control Unit)20と、ステアリングECU30と、ステアリングアクチュエーター32とを備える。
(i)車両90の進行方向における左側に車線境界線BOが位置する場合は、車両90の前方の左側の車輪を基準とする。
(ii)車両90の進行方向における右側に車線境界線BOが位置する場合は、車両90の前方の右側の車輪を基準とする。
(i)車両90の前方において2つの車線境界線BOが交差しているか否かを判定する(交差判定)。
(ii)車両90の前方において車線TLの幅が広くなっているか否かを判定する(拡幅判定)。
(iii)車両90の前方において車線TLの幅が狭くなっているか否かを判定する(縮幅判定)。
条件(i−1):判定領域(撮像領域)REに存在する2つの車線境界線BO1,BO2が交差する場合。
条件(i−2):判定領域REに存在する2つの車線境界線BO1,BO2のうちの一方の車線境界線BO2の延長線BO2aと、他方の車線境界線BO1とが交差する場合。
条件(i−3):判定領域REに存在する2つの車線境界線BO1,BO2のそれぞれの延長線BO1a,BO2aが交差する場合。
ここで、判定領域REは、カメラ12の長方形の画像の全領域を透視変換によって路面上に変換した領域である。
条件(ii−1):判定領域REにおける所定の第1の地点FPでの車線TLの幅Laが、第1の地点FPよりも進行方向の手前側に位置する判定領域REにおける所定の第2の地点SPでの車線TLの幅Lbよりも第1の所定値以上だけ広い場合。
条件(ii−2):判定領域REにおける車線境界線BO1が、車両90の進行方向に向かうに従い車線TLの外側に向かう第1曲部CP1を有し、その第1曲部CP1が第1の閾値以上の曲率を有する場合。
条件(iii−1):判定領域REにおける所定の第1の地点FPでの車線TLの幅Laが、第1の地点FPよりも車両90の進行方向の手前側に位置する判定領域REにおける所定の第2の地点SPでの車線TLの幅Lbよりも第2の所定値以上だけ狭い場合。
条件(iii−2):判定領域REにおける車線境界線BO3が、車両90の進行方向に向かうに従い車線TLの内側に向かう第2曲部CP2を有し、第2曲部CP2が第2の閾値以上の曲率を有する場合。
(i)最大ヨーレートYrMax1に到達するまでヨーレートYrの変化率が一定となるようにヨーレートYrを増加させる。
(ii)最大ヨーレートYrMax1に到達した後にヨーレートYrを減少させるまでの間は、乗員に過大な加速度がかからないようにするために、ヨーレートYrを最大ヨーレートYrMax1に維持する。
(iii)最大ヨーレートYrMax1を所定時間の間だけ維持した後に第2操舵を実行するまでの間は、ヨーレートYrの変化率が一定となるようにヨーレートYrを減少させる。
(i)最大ヨーレートYrMax2に到達するまでヨーレートYrの変化率が一定となるようにヨーレートYrを減少させる。
(ii)最大ヨーレートYrMax2に到達した後にヨーレートYrを増加させるまでの間は、乗員に過大な加速度がかからないようにするために、ヨーレートYrを最大ヨーレートYrMax2に維持する。
(iii)最大ヨーレートYrMax2を所定時間の間だけ維持した後に第2操舵を終了するまでの間は、ヨーレートYrの変化率が一定となるようにヨーレートYrを増加させる。
(i)第1の交差制限方法;逸脱抑制動作を禁止する(逸脱抑制動作を車両90に実行させない)。
(ii)第2の交差制限方法:動作解除部26(図1)に設定された逸脱抑制キャンセル閾値SSCTを下げる。
ここで、第2の交差制限方法は、例えば、通常の逸脱抑制キャンセル閾値SSCTに対して10〜30%だけ値を減少させる方法であり、これにより逸脱抑制動作がより小さな手動操舵トルクによって解除できる。
(iii)第3の交差制限方法:第1操舵の最大ヨーレートYrMax1と第2操舵の最大ヨーレートYrMax2(図3)の少なくとも一方を下げる。
(i)第1の拡幅制限方法:車両90の進行方向において車線TLの外側に向かう方向に延びる車線境界線BOに対する第2操舵(図5,図6)を禁止する(第2操舵を車両90に実行させない)。
(ii)第2の拡幅制限方法:車両90の進行方向において車線TLの外側に向かう方向に延びる車線境界線BOに対して、第2操舵を実行している場合に使用する動作解除部26(図1)の逸脱抑制キャンセル閾値SSCTを下げる。
ステップS36において採用される第2の拡幅制限方法は、例えば、第2操舵の実行中における通常の逸脱抑制キャンセル閾値SSCTに対して10〜30%だけ値を減少させる方法であり、これにより第2操舵についての逸脱抑制動作が抑制される。本実施形態では、第1の拡幅制限方法を採用することによって、逸脱抑制部25は逸脱抑制動作を制限する。
(iii)第3の拡幅制限方法:第2操舵の最大ヨーレートYrMax2(図6)を下げる。
ここで、第3の拡幅制限方法は、通常の逸脱抑制制御の際に設定された最大ヨーレートYrMax2に対して10〜30%だけ値を下げる。つまり第3の拡幅制限方法は、車両90の進行方向の変更の程度を減少させることで、逸脱抑制動作を抑制する方法である。
図8を用いて、運転支援ECU20が実行する逸脱抑制制御の第1の具体例とその効果について説明する。第1の具体例は、交差フラグCFが「ON」に設定されて、逸脱抑制部25がステップS27(図7)の次回動作制限の設定を行う例である。車両90が走行している車線TLaは左に大きくカーブしており、その両側の車線境界線BLa,BRaもカーブしている。また、交差地点CPa、CPbから先は、車線TLaから分岐した車線TLbと、その車線境界線BLb,BRbが直線状に延びている。交差地点CPaは、2つの車線境界線BLa,BLbが交差する地点であり、交差地点CPbは、2つの車線境界線BRa、BRbが交差する地点である。なお、図8では、地点P5に位置する車両90が備えるカメラ12の撮像領域(判定領域)REを示している。
図9及び図10を用いて、運転支援ECU20が実行する逸脱抑制制御の第2の具体例とその効果について説明する。図9は、拡幅フラグWFが「ON」に設定されて、逸脱抑制部25がステップS37(図7)の第2操舵についての次回動作制限の設定を行う例を示している。図10は、図9と同じ道路状況において、通常の逸脱抑制動作が実行された車両90の様子を示している。
図11を用いて、運転支援ECU20が実行する逸脱抑制制御の第3の具体例とその効果について説明する。図11に示す車線状態は、車両90が走行している車線TLfの前方において、その車線TLfと左側の車線TLgとが合流して一本の車線TLhとなる状態である。走行中の車線TLfは、2つの直線状の車線境界線BLf,BRfによって区画されている。左側の車線TLgは、2つの直線状の車線境界線BLl,BRlによって区画されている。また、合流後の車線TLhは、2つの直線状の車線境界線BLl,BRhによって区画されている。合流地点における車線TLiは、2つの車線境界線BLl,RBRfによって区画されている。車線境界線RBRfは、地点P25に位置する車両90の前方に位置し、2つの車線境界線BRf,BRhを繋いでいる。地点P25に位置する車両90の前方において、車線境界線RBRfは進行方向に向かうに従い車線TLiの内側に向かう第2曲部CP2を有し、第2曲部CP2が第2の閾値以上の曲率を有する。すなわち、地点P25に位置する車両90の前方において、車線TLiの幅が進行方向に向かうに従い狭くなっている。ここで、車線境界線RBRfを縮幅境界線RBRfとも呼ぶ。なお、図11には、地点P25に位置する車両90が備えるカメラ12の撮像領域(判定領域)REを示している。
E−1.第1変形例:
上記実施形態では、拡幅フラグWFが「ON」に設定されている場合は、第2操舵を禁止又は第2操舵を抑制していたが、第1操舵と第2操舵とからなる逸脱抑制動作自体を禁止又は抑制しても良い。すなわち、交差フラグCFが「ON」に設定されている場合と同様の方法で逸脱抑制動作を制限しても良い。このようにしても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
車線状態判定部23は、図2に示す条件(i−1)〜条件(i−3)のいずれかの条件を満たす場合に交差有判定を行ったが、判定領域REのうちの車両90が走行する車線TLのうち、車両90に対して左側の領域と右側の領域とのそれぞれにおいて、上述の条件(i−1)〜条件(i−3)のいずれかを満たす場合に交差有判定を行っても良い。図8を例に具体例を説明すると、判定領域REのうち車両90に対して左側の領域では、車線境界線BLaと車線境界線BLbとが交差し、判定領域REのうち車両90に対して右側の領域では、車線境界線BRaと車線境界線BRbとが交差している。このように、車両90に対して両側の領域において図2に示す条件(i−1)〜(i−3)のいずれかを満たす場合に交差有判定が行われることで、交差有判定の精度を向上できる。
条件(i−4)判定領域REにおいて2つの車線境界線BOで区画された車線TL上に異なる車線境界線BOが存在する場合。
図8を例に具体例を説明すると、判定領域REにおいて2つの車線境界線BLb,BRbで区画された車線TLb上に、2つの車線境界線BLb,BRbとは異なる車線境界線BRaが存在する。
上記実施形態において図7に示すステップS26,S36,46における逸脱抑制動作の制限方法として、最大ヨーレートYrMax1,YrMax2(図6)を下げる方法を採用しても良い。このようにしても上記実施形態と同様の効果を奏する。この方法は、例えば、通常の逸脱抑制制御の際に設定された最大ヨーレートYrMax1,YrMax2に対して10〜30%だけ値を下げることで実現される。また、逸脱抑制動作の制限方法として、各種制限方法を組み合わせて用いても良い。例えば、交差フラグCFが「ON」に設定されている場合において、第2の交差制限方法(逸脱抑制キャンセル閾値SSCTを下げる方法)と最大ヨーレートYrMax1,YrMax2(図6)を下げる方法とを組み合わせて逸脱抑制動作を制限しても良い。
上記実施形態では、車線状態判定部23はカメラ12から取得した撮像情報に基づいて車線TLの状態を判定し、制限フラグCF,WF,RFの設定を行ったが、撮像情報に代えて車線TLの状態を判定できる各種情報に基づいて車線TLの状態を判定しても良い。例えば、車両90がGPS受信機と、道路網を表した地図データベースとを備える場合、境界線検出部21は、地図データベースが保有する車線境界線BOを表す境界線データと、GPS受信機からの車両90の現在位置情報とに基づいて、車両90の前方の領域に存在する車線TLを検出し、検出結果に基づいて車線TLの状態を判定し、制限フラグCF,WF,RFの設定を行っても良い。また、例えば、カメラ12に代えて、車線境界線BOを検出するための各種機器を用いても良い。各種機器としては、例えば、ミリ波レーダ等のレーダセンサや画像センサが挙げられる。また、カメラ12や各種機器自体が境界線検出部21としての機能を搭載しても良い。
上記実施形態における交差判定は、異なる色によって描かれた2つの車線境界線BOに対して実行するようにしても良い。例えば、交差判定は、白色の車線境界線BOと黄色の車線境界線BOに対して実行しても良い。欧州では、工事中の臨時の車線のための車線境界線BOとして黄色の車線境界線BOが使用されるため、交差判定を異なる色によって描かれた車線境界線BOに対して実行することで、交差判定の精度をさらに向上できる。白色の車線境界線BOと黄色の車線境界線BOとが交差しているか否かを判定するために、カメラ12としてカラー画像を撮像可能なカメラを用いることが好ましい。
上記実施形態では、車線状態判定部23は、交差判定、拡幅判定、縮幅判定の3つの判定を行い、交差フラグCF,拡幅フラグWF,縮幅フラグRFの設定を行っていたが、少なくとも1つの判定を行っても良い。例えば、車線状態判定部23は、交差判定を行わない場合は、図7に示すステップS22〜ステップS27を省略する。この場合、車線状態判定部23は、まずステップS32を実行する。また、車線状態判定部23は、拡幅判定を行わない場合は、図7に示すステップS32〜ステップS37を省略する。この場合、車線状態判定部23は、ステップS22で「No」と判定した場合にステップS42を次に実行する。また、車線状態判定部23は、縮幅判定を行わない場合は、図7に示すステップ42〜ステップS47を省略する。この場合、車線状態判定部23は、ステップS32で「No」と判定した場合にステップS50を実行する。
21…境界線検出部
22…逸脱判定部
23…車線状態判定部
25…逸脱抑制部
BO…車線境界線
TL…走行車線(車線)
RE…判定領域
Claims (9)
- 車線逸脱抑制システム(20)であって、
車両(90)の進行方向における前記車両の前方の領域である判定領域(RE)に存在する車線境界線(BO)を検出する境界線検出部(21)と、
前記境界線検出部が検出した前記車線境界線に基づき、車両が車線(TL)から逸脱する可能性があるか否かを判定する逸脱判定部(23)と、
前記逸脱判定部が逸脱する可能性があるという逸脱有判定を行った場合に、前記車両が走行している前記車線に対する前記車両の逸脱を抑制するために、前記車両の進行方向を変更させる逸脱抑制動作を前記車両に実行させる逸脱抑制部(25)と、
前記境界線検出部が検出した前記車線境界線に基づき、前記車両の前方における前記車線の状態を判定する車線状態判定部(23)と、
を備え、
前記逸脱抑制部は、
前記車線状態判定部が、(i)前記車両の前方において2つの前記車線境界線またはその延長線(BO1a,BO2a)が交差しているという交差有判定と、(ii)前記車両の前方において手前よりも遠方の方が前記車線の幅が広くなっているという拡幅有判定と、(iii)前記車両の前方において手前よりも遠方の方が前記車線の幅が狭くなっているという縮幅有判定と、のうちの少なくとも一つの制限判定を行った場合に、前記逸脱抑制動作を抑制又は禁止する、車線逸脱抑制システム。 - 請求項1に記載の車線逸脱抑制システムであって、
前記逸脱抑制部は、
運転者の操作によって生じる操舵トルクを検出し、前記逸脱抑制動作の実行中に検出された前記操舵トルクが逸脱抑制キャンセル閾値以上の場合に、前記逸脱抑制動作を解除する動作解除部(26)を有し、
前記逸脱抑制動作の抑制は、前記車線状態判定部が前記制限判定を行っていない場合に使用する前記逸脱抑制キャンセル閾値よりも、前記逸脱抑制キャンセル閾値を下げることによって実現されることを含む、車線逸脱抑制システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の車線逸脱抑制システムであって、
前記逸脱抑制動作の抑制は、前記逸脱抑制動作によって実行される前記車両の前記進行方向の変更の程度を減少させることによって実現されることを含む、車線逸脱抑制システム。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の車線逸脱抑制システムであって、
前記逸脱抑制動作は、
前記車線の外側に向かう方向から前記車線の内側に向かう方向に前記車両の進行方向を変更させる第1変更動作と、
前記第1変更動作によって前記進行方向を変更させた後に、前記車線に沿った方向に前記車両の進行方向を変更させる第2変更動作と、を含み、
前記車線状態判定部が前記拡幅有判定を行った場合における前記逸脱抑制動作の抑制又は禁止は、前記進行方向において前記車線の外側に向かう方向に延びる前記車線境界線に対する前記第2変更動作を抑制又は禁止することで実現される、車線逸脱抑制システム。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の車線逸脱抑制システムであって、
前記車線状態判定部が前記縮幅有判定を行った場合における前記逸脱抑制動作の抑制又は禁止は、前記進行方向において前記車線の内側に向かう方向に延びる前記車線境界線に対して実行されることで実現される、車線逸脱抑制システム。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の車線逸脱抑制システムであって、
前記逸脱判定部は、所定のタイミングで前記車両が前記車線から逸脱する可能性があるか否かの判定を行い、
前記車線状態判定部は、前記交差有判定と、前記拡幅有判定と、前記縮幅有判定と、のうちの少なくとも一つの前記制限判定を行った場合に、前記制限判定の結果を所定期間の間継続して維持し、
前記逸脱抑制部は、前記制限判定が維持されている期間において、前記逸脱有判定がなされていない場合は、次に前記逸脱有判定がなされた場合に前記逸脱抑制動作を抑制又は禁止する、逸脱抑制システム。 - 請求項1に記載の車線逸脱抑制システムであって、
前記車線状態判定部は、
前記判定領域に存在する前記2つの車線境界線が交差している、又は、前記判定領域に存在する前記2つの車線境界線のうちの一方の前記車線境界線の延長線と他方の前記車線境界線とが交差している、又は、前記判定領域に存在する前記2つの車線境界線のそれぞれの延長線が交差していると判定した場合に、前記交差有判定を行う、車線逸脱抑制システム。 - 請求項4に記載の車線逸脱抑制システムであって、
前記車線状態判定部は、
前記判定領域における所定の第1の地点(FP)での前記車線の幅(Ta)が、前記第1の地点よりも前記進行方向の手前側に位置する前記判定領域における所定の第2の地点(SP)での前記車線の幅(Tb)よりも第1の所定値以上だけ広いと判定した場合、又は、前記判定領域における前記車線境界線が前記進行方向に向かうに従い前記車線の外側に向かう第1曲部(CP1)を有し、前記第1曲部が第1の閾値以上の曲率を有すると判定した場合に、前記拡幅有判定を行う、車線逸脱抑制システム。 - 請求項5に記載の車線逸脱抑制システムであって、
前記車線状態判定部は、
前記判定領域における所定の第1の地点での前記車線の幅が、前記第1の地点よりも前記進行方向の手前側に位置する前記判定領域における所定の第2の地点での前記車線の幅よりも第2の所定値以上だけ狭いと判定した場合、又は、前記判定領域における前記車線境界線が前記進行方向に向かうに従い前記車線の内側に向かう第2曲部(CP2)を有し、前記第2曲部が第2の閾値以上の曲率を有すると判定した場合に、前記縮幅有判定を行う、車線逸脱抑制システム。
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